Verfahren zur Herstellung von Verkehrswegbauwerken Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verkehrswegbauwerken, wie Strassen, Brücken, Plätze, Rollbahnen, Schienenwege und der gleichen aus vorgefertigten Bauteilen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung solcher Verkehrs wegbauwerke, die schweren und schwersten Verkehrs belastungen ausgesetzt sind.
Bei der herkömmlichen Strassenbauweise wird nach Herrichtung der Trasse, Vorbereitung und Verdichtung des Untergrundes eine mehr oder weniger starke Gesteinspackung aus Grobschotter und auf diese so dann die Fahrdecke aufgebracht, die je nach den Anforderungen und der technischen Entwicklung der Strassenbauweise verschieden beschaffen sein kann. 1n neuerer Zeit haben sich mehr und mehr Strassen bauweisen durchgesetzt, bei denen die Fahrbahn aus aneinandergereihten Betontafeln geeigneter Grösse be steht, in deren Trennfugen eine elastische Vorguss- masse aus Asphalt und dergleichen eingebracht ist.
Bei der Verwendung von Beton als Strassendecken material ist die Bauweise als Tafeln unbedingtes Erfordernis, um einerseits die bautechnisch erforder lichen Fugen vorzusehen, anderseits für die Gelände bewegung eine Ausgleichsmöglichkeit zu schaffen. Dadurch wird jedoch insbesondere bei schwerem Ver kehr durch Setzungen des Untergrundes infolge der Verkehrsbelastung eine sehr unangenehme nachteilige Schwellenbildung zwischen den Tafeln hervorgerufen. Diesem Übelstand begegnet man in neuerer Zeit durch die Massnahme, auf die Betonfahrbahn nachträglich eine weitere Decke aus Asphalt-Makadam und der gleichen aufzubringen.
Bei Strassen, die ohne Verwendung von Betontafeln lediglich unter Verwendung bituminöser Strassenbau bindemittel gebaut werden, treten andere Missstände auf, wie Schwindrisse, Frostaufbrüche und dergleichen, die eine ständige Ausbesserung der Strassendecke er fordern.
Allen konventionellen Strassenbaumethoden ge meinsam ist der Nachteil, dass die Strassendecke in ihrer gesamten Fläche auf dem Untergrund aufliegt und infolgedessen in ihrer Beschaffenheit von Bewe gung des Untergrundes abhängig ist. Ein weiterer Nachteil ist der, dass derartige Strassen wegen der Erd bewegung, der Herrichtung der Trasse, der Verdichtung des Untergrundes und der Fertigung aller Bauteile oder nahezu aller Bauteile an der Baustelle selbst ausserordentlich lange Zeit und verhältnismässig hohen Arbeitseinsatz an menschlichen Arbeitskräften er fordern.
In neuerer Zeit wurden Versuche unternommen, Strassen, Plätze und dergleichen aus vorgefertigten, fabrikmässig hergestellten Bauteilen zu erstellen, wobei im allgemeinen diese Bauteile, wie Fahrbahnplatten, ebenfalls unmittelbar auf den vorbereiteten Unter grund aufgebracht werden.
Diese Massnahmen konnten sich in der Praxis nicht durchsetzen. Hierdurch wird zwar der Nachteil beseitigt, dass alle Teile des Strassenbauwerks an der Ortsbaustelle hergestellt werden müssen, jedoch wer den die oben erwähnten anderen Nachteile hierdurch nicht behoben.
Es sind weiterhin auch schon Vorschläge bekannt geworden, Strassen in der Art eines Brückenbauwerks aus vorgefertigten Teilen im Montagebausystem zu errichten. Ein bekannter Vorschlag dieser Art sieht vor, dass die Strasse aus auf parallel zur Strassenlängs achse erstellten Betonfundamenten aufliegenden Bal ken und quer zur Strassenlängsachse auf die Balken aufgelegten Platten gebildet ist. Der ältere Vorschlag strebt zwar an, die Einzelteile so auszubilden, dass Lagenänderungen der Platten, die die Fahrbahn dar stellen, in Quer- und Längsrichtung der Strassenachse nicht vorkommen sollen. Dieser Aufgabe wird jedoch der bekannte Vorschlag nicht gerecht, da keine Mass nahmen vorgesehen sind, die das Ausweichen einzelner Teile bei schwererer Belastung mit Sicherheit ver hindern.
Die parallel zur Strassenlängsachse erstellten Betonfundamente ruhen ohne besondere Verankerung im Erdreich; auf die Betonfundamente sind die die Fahrbahn bildenden Platten ohne besondere Ver- ankerungsmassnahmen lose aufgelegt. Bei dem Be fahren mit schweren Lastzügen von beispielsweise 10 t treten ausserordentlich hohe Brems- bzw. Anzugs momente auf. Besonders grosse Kräfte treten jedoch bei etwaigem Schleudern, Kurvenfahren und derglei chen auf. Die Betonfundamente vermögen derartigen, gelegentlich auftretenden Maximalbelastungen nicht standzuhalten und werden seitlich ausweichen. Infolge dessen sind Unglücksfälle hierbei unvermeidlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauweise vorzuschlagen, die folgenden Anforderungen gerecht wird: Die Bauzeit soll durch die Verwendung vorgefertig ter Bauwerksteile tunlichst auf ein Minimum ver ringert werden; der Einsatz an Handarbeit soll ebenfalls auf das Mindestmass herabgesetzt werden; Bewegungen des Untergrundes, Setzungen sollen weitgehend ohne unerwünschte Einwirkung auf die Fahrbahndecke bleiben; das Auftreten der meist wahrzunehmenden Schä den, wie Schwellenbildung, Frostaufbrüche und der gleichen soll verhindert bzw. ausgeschaltet werden; etwa auftretende Schäden durch äussere Ein wirkungen, z. B.
Verkehrsschäden, am Strassenbau werk sollen in kürzester Frist ausgebessert werden können; durch diese Massnahmen soll zugleich die Verkehrs sicherheit beträchtlich erhöht werden; die Bauweise soll ermöglichen, in der Länge und Breite des Strassenbauwerks beliebig viele Fahrbahnen gleicher Art anzuschliessen; auf diese Weise soll zugleich die Möglichkeit ge schaffen werden, grosse Plätze, Rollbahnen und der gleichen in derselben Weise zu errichten; die Bauweise soll gestatten, das Verkehrsbauwerk unabhängig von der topographischen Geländegestal tung zu errichten und verschiedene Geländearten, wie Sümpfe, Taleinschnitte und dergleichen kontinuierlich und unterbrechungsfrei ohne Sonderbauwerke zu überbrücken.
Alle diese Aufgaben bei der Erstellung von Ver- kehrswegbauwerken, wie Strassen, Brücken, Plätzen, Rollbahnen, Schienenwege und dergleichen werden gelöst durch eine Bauweise, bei der das Bauwerk in Montagebauweise ausschliesslich aus vorgefertigten, einheitlichen, gegebenenfalls armierten Bauwerks teilen, nämlich Stützen, Trägern und Tafeln erstellt wird, die derart mit passrecht ineinandergreifenden Aussparungen einerseits und Vorsprüngen anderseits versehen sind, dass nach der Montage des Bauwerks sämtliche Bauwerksteile formschlüssig unverrückbar miteinander verbunden sind.
Die Erstellung des Verkehrswegbauwerks aus vor gefertigten, einheitlichen Bauteilen ermöglicht bei entsprechendem Einsatz von Maschinen, Kranen und dergleichen eine ausserordentliche Verkürzung der Bauzeit. Die Montage aus Stützen, Trägern und Tafeln gestattet, das .Bauwerk weitgehend losgelöst vom Untergrund als Brückenbauwerk zu erstellen, das von Bewegungen des Erdreichs und Witterungs schäden durch Wassereinbrüche unabhängig ist.
Die Massnahme, dass sämtliche Einzelteile, nämlich Stüt zen, Träger und Tafeln mit ineinandergreifenden Aus sparungen und Vorsprüngen versehen sind, die nach der Montage formschlüssig ineinandergreifen und eine unverrückbare Verbindung der Bauwerksteile bewir ken, hat zur Folge, dass auch bei schwersten Verkehrs belastungen das Bauwerk in seiner Gesamtheit erhalten bleibt und dass die Fahrbahndecke unverrückbar eben bleibt. Die Erstellung als brückenartiges Bauwerk er möglicht den Anschluss von Talüberquerungen und dergleichen, ohne dass hierzu die Erstellung von Sonderbauwerken erforderlich ist.
Die Erstellung des Bauwerks in Montagebauweise aus vorgefertigten Teilen hat schliesslich zur Folge, dass auftretende leichtere oder schwerere Schäden durch Auswechslung der betreffenden Bauteile schnell und sicher behoben werden können. Durch Setzungen des Untergrundes bewirkte Absenkungen von Stützen, wie Fundament blöcke und deren Auswirkungen können durch An heben der Stützen mittels hydraulischer Pressen und Unterstopfen leicht behoben werden.
Von wesentlicher Bedeutung ist daher erfindungs gemäss, dass das Bauwerk auf im Erdreich verankerten Stützen derart erstellt ist, dass die aus Tafeln be stehende Verkehrswegebene nach Art einer Brücke vom Erdreich gelöst auf die Stützen verbindenden Trägern ruht.
In bevorzugter Ausführungsform der erfindungs gemässen Bauweise besteht das Bauwerk aus - in Draufsicht auf die Horizontalebene - rechteckigen aneinander anschliessenden Feldern von zumeist glei chen Abmessungen in beiden Dimensionen der Horizontalebene, wobei jedes Feld aus einem mit den vier Ecken auf Stützen, z. B. Fundamentblöcken, Pfählen, Pfeilern und dergleichen ruhenden Rahmen träger und einer die Rahmenfläche des Rahmen trägers abdeckenden Tafel besteht.
Je nach den örtlichen Umständen und den beson deren Anforderungen an das Bauwerk können die Fugen zwischen den Bauwerksteilen an der Baustelle vermörtelt werden. Dies kann sich beispielsweise an Stellen von erfahrungsgemäss besonders hoher Ver kehrsbelastung empfehlen. Anderseits können jedoch auch in die Fugen zwischen den Bauwerksteilen Trennschichten zur Dämpfung der gegenseitigen Rei bung oder zur Dämpfung der Schwingungen bzw. der Wärmeübertragung aus nicht bindendem, entsprechend nachgiebigem Material eingebracht werden.
Das nach der erfindungsgemässen Bauweise er stellte Bauwerk besteht daher in allen Fällen aus annähernd rechteckigen, aneinander anschliessenden Feldern von zumeist übereinstimmenden Abmessungen in beiden Dimensionen der Horizontalebene, mit je einem an den vier Ecken auf im Erdreich verankerten Stützen, wie Fundamentblöcken, Pfählen, Pfeilern und dergleichen ruhenden, gegebenenfalls armierten Rahmenträger und je einer die von dem Rahmenträger umschriebene Fläche abdeckenden, gegebenenfalls armierten Tafel.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung besteht der Rahmenträger aus je vier linear sich erstreckenden Einzelträgern, nämlich zwei Längs- und zwei Querträgern, die mittels ineinandergreifender Aussparungen und Vorsprünge formschlüssig zum Rahmen verbunden sind. Zweckmässig sind die Einzel träger so ausgebildet, dass je zwei benachbarten Feldern an der gemeinsamen Stosskante der Tafeln je ein ge meinsamer zur Stosskante parallel verlaufender Einzel träger (Längs- oder Querträger) und je zwei gemein same Eckstützen (Fundamentblöcke, Pfähle, Pfeiler) zugeordnet sind.
Die im Erdreich verankerten Stützen, auf denen das Bauwerk ruht, können je nach den topographischen Verhältnissen verschieden gestaltet sein. In normalem Erdreich oder auf Gesteinsuntergrund werden zweck mässig Fundamentblöcke verwendet, die bis zur frostfreien Tiefe ins Erdreich eingebracht werden. Um ein Ausweichen der Fundamentblöcke in weichem Erdreich mit Sicherheit zu verhüten, kann für je zwei oder mehrere Fundamentblöcke in Querrichtung zur Strassenlängsachse eine Fundamentplatte vorgesehen sein, die zuunterst in das Erdreich eingebracht wird und auf der die Fundamentblöcke ruhen.
Zur Über querung von Taleinschnitten können Pfeiler der bei Brückenbauten üblichen Art unter Anpassung ihrer Dimensionen an das zu erstellende Bauwerk ver wendet werden. In sumpfigem oder sehr tiefgründigem Erdreich wird das Bauwerk auf eingerammte Pfähle gegründet, wobei auf den Kopf des Pfahles gegebenen falls ein Sockel aufgesetzt wird.
Bei Verwendung von Fundamentplatten sind diese oberseits mit Aussparungen versehen, die die Basis der Fundamentblöcke aufnehmen.
In allen Fällen sind zweckmässig die verwendeten Stützen, nämlich Fundamentblöcke, Pfeiler, Pfähle oberseits mit einer von der oberen Horizontalfläche in vertikaler Richtung eingesenkten Aussparung zur Auflage der nach unten abgesetzten Vorsprünge je einer Ecke eines Rahmenträgers bzw. je zweier an einanderstossender Ecken benachbarter Rahmenträger versehen. Der Rahmenträger besitzt mit Vorteil an parallelen oberen Aussenkanten je eine Aussparung, in die entsprechende Vorsprünge der Tragdeckenplatten der Fahrbahn eingreifen.
Die den Rahmenträger bildenden Längs- und Querträger können in ihrem Profil mit Aussparungen und Vorsprüngen derart gestaltet sein, dass. sie bei ihrer Zusammenfügung einen geschlossenen festen Rahmen mit oben bündig abschliessender Fläche der Einzelträger bilden.
Die Tafeln der einzelnen Felder können als ein fache armierte Tragdeckenplatte ausgebildet sein, deren Oberfläche zugleich die Fahrbahn darstellt. Stattdessen kann jedoch eine zusätzliche Fahrbahn platte auf die Tragdeckenplatte aufgebracht werden, die nach Abnützung bzw. Beschädigung durch ge waltsame Einwirkungen ohne Schwierigkeit abgenom men und gegen eine neue ausgetauscht werden kann.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der beigegebenen Zeichnungen, in denen in schematischer Darstellung Teile eines nach der erfindungsgemässen Bauweise erstellten Strassenbauwerks in Gesamt- und Einzel darstellungen, sowie Geländeskizzen zur Veranschau lichung besonderer Verhältnisse wiedergegeben sind.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäss erstellten Strassenbauwerks mit zwei Fahrbahnen im Bauzustand in der Ansicht in Schrägprojektion; Fig. 2 einen Ausschnitt um die rechte vordere Ecke der Fig. 1 mit Blickrichtung von rechts oben; Fig. 3 verschiedene Arten der Gründung mit dem einseitigen Endabschnitt eines Querträgers, auf ver schiedenartigen Fundamenten ruhend, nämlich: a) einem tief zu gründenden Fundamentblock; b) einem auf einer flach zu gründenden Fundament platte ruhenden Fundamentblock; c) einem auf einem Pfahl ruhenden Sockel;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Strassenbau werk entsprechend Fig. 1; Fig. 5 einen Querschnitt durch das Strassenbau werk entlang der Schnittlinie V-V der Fig. 4; Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Strassenbau werk mit nur einer Fahrbahn in grösserer Darstellung; Fig. 7 einen Querschnitt durch ein anderes Strassen bauwerk grösserer Breite mit zwei gegenläufigen Doppel-Fahrbahnen; Fig. 8 einen Geländequerschnitt entlang einem erfindungsgemässen Strassenbauwerk.
Die Fig. 9-12 zeigen die Einzelteile für die Strassen bauweise nach der Erfindung, nämlich: Fig. 9 eine Fundamentplatte in Längsansicht; Fig. 10 das eine Ende eines Querträgers von der Seite gesehen; Fig. 11 dasselbe in Stirnansicht und Fig. 12 das eine Ende eines Längsträgers in Schräg projektion und Stirnansicht; .
Fig. 13 die Endabschnitte zweier aneinander stossender, auf einem Querträger aufliegender Trag deckplatten; Fig. 14 die gegenseitige Anordnung von Funda- mentblock, Querträger, Längsträger, Tragdeckenplatte und Fahrbahnplatte nach der Montage in Seiten ansicht in Strassenrichtung auf das eine Ende eines Querträgers.
Das für schweren Verkehr vorgesehene Strassen bauwerk gemäss Fig. 1 ist als Fernverkehrsstrasse mit je einer Fahrbahn für beide Richtungen geplant, wobei die beiden Richtungsbahnen nur durch eine längs verlaufende Baufuge, die gegebenenfalls Markie rungen aufnehmen kann, getrennt sind.
Das gesamte Strassenbauwerk ist aus vorgefertigten Bauteilen erstellt, nämlich in passender Erdtiefe ge fertigten, quer zur Strassenrichtung verlaufenden armierten Fundamentplatten A, je drei in einer Reihe in gleichen Abständen auf diesen angeordneten Fundamentblöcken B, C (Fig. 5) auf diesen ruhenden Rahmenträgern, bestehend aus Querträgern D und Längsträgern E, und aus die Rahmenflächen der Rahmenträger abdeckenden Tafeln, die bei der dar gestellten Ausführungsform aus je einer armierten Tragplatte F und einer nicht armierten Fahrbahn platte G bestehen.
Insgesamt besteht das Strassenbauwerk aus einzel nen Feldern, deren jedes zwei Fundamentblöcke B, zwei Fundamentblöcke C, zwei Querträger D, zwei Längsträger E und eine Tragdecke F umfasst, von denen allerdings die Querträger D für zwei in Längs richtung, die Fundamentblöcke C für zwei in Quer richtung aneinanderstossende Felder gemeinsam sind. Die Fundamentplatten sind je vier aneinanderstossen- den Feldern gemeinsam zugeordnet.
Die Fahrbahndecke kann weitgehend beliebig nach bewährten Methoden ausgebildet sein. Sie kann aus jedem beliebigen, den Verkehrsbelastungen stand haltendem Material, z. B. auch aus Kunststoff, be stehen und mit Kennzeichnungen, beispielsweise durch Farbgebung, entsprechend den Verkehrserfordernis sen, versehen sein. Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus führungsform besteht sie ebenfalls aus Platten in der Grösse der Felder, jedoch sind die Fahrbahnplatten G gegen die Tragplatten F versetzt.
Durch diese Art des Aufbaues in Verbindung mit der noch zu beschreibenden gegenseitigen Verankerung der einzelnen Bauwerksteile wird eine vollkommene formschlüssige Verbindung sämtlicher Bauelemente zu einem geschlossenen Bauwerk erzielt. Die Gesamt gestaltung in Form eines Brückenbauwerks gestattet, den unter der Tragdecke verbleibenden Raum zur Verlegung von Rohrleitungen, Kabeln und dergleichen auszunutzen, wobei der Raum zweckmässig nicht mit Erde aufgefüllt wird. Der Raum ist von der Langseite der Strasse her für Kontroll- und Reparaturarbeiten leicht zugänglich.
Es besteht auch die Möglichkeit, Teile des Strassen bauwerks zerstörungsfrei zu demontieren, sofern bei der Montage der Bauwerksteile nicht Mörtel zur festen Verbindung verwendet wurde, was an sich ohne weiteres möglich ist. Hierzu ist es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) lediglich erforderlich, zwei aneinanderstossende Fahrbahnplatten G abzu nehmen, worauf die darunter befindliche Tragdecken platte F abgenommen werden kann. Soll die De montage noch weiter getrieben werden, dann kann auch mindestens der aussen liegende Längsträger E aus seinen Auflagern gelöst und abgenommen werden.
Da je zwei Tragdeckenplatten F ein gemeinsamer Querträger<I>D</I> zugeordnet ist, da dieser<I>(D)</I> sich unter dem Stoss der Platten F befindet, wird die bekannte Erscheinung der Schwellenbildung bei üblichen aus einzelnen Tafeln bestehenden Fahrbahndecken zu verlässig vermieden, weil Setzungen der Fundament blöcke sich auf beide aneinanderstossende Felder gleichermassen auswirken. Gleiches gilt auch für die nebeneinanderliegenden Felder der beiden Fahr bahnen, da die stirnseitig aneinanderstossenden Quer träger F beider Fahrbahnen einem ihnen gemeinsam zugeordneten Fundamentblock C der mittleren Längs reihe aufliegen.
Schliesslich bewirken auch die den beiden Fahrbahnen gemeinsamen Fundamentplatten A einen Ausgleich der Auswirkungen von etwaigen Setzungen des Erdreichs. Etwaige Setzungen können ferner leicht durch Anheben und Unterstopfen der Fundamentplatten ausgeglichen werden.
Sämtliche Bauwerksteile sind mit Aussparungen versehen, in die sich anschliessende Teile mit pass- rechten Vorsprüngen, Nasen und dergleichen derart eingreifen, dass sie sich formschlüssig gegenseitig ver ankern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies auf folgende Weise erreicht.
Die Fundamentplatten A (Fig. 4, 5, 6 und 9) sind mit Aussparungen A 1 versehen, in denen die aussen- seitigen Fundamentblöcke B bzw. die mittelständigen, beiden Fahrbahnen gemeinsamen Fundamentblöcke C mit ihrer Basis passrecht eingesetzt sind.
Die Fundamentblöcke B, C besitzen oberseits ebenfalls allseits umrandete Aussparungen B 1 (Fig. 14), in denen die nach unten mit Vorsprüngen D 1 ver- sehenen beiderseitigen Endabschnitte der Querträger D ruhen. Die mittelständigen Fundamentblöcke C neh men in ihrer Aussparung jeweils die Vorsprünge D 1 der aneinanderstossenden Endabschnitte der Quer träger D der beiden Fahrbahnen auf, so dass diese unverrückbar gegeneinander verankert sind.
Die End- abschnitte der Querträger D besitzen oberseits eben falls Aussparungen D2 (Fig. 1-3), an die sich aussen- seitig am Ende Stege D3 anschliessen.
Die Längsträger E (Fig. 12) sind an der oberen Längs-Aussenkante rechtwinklig nach unten unter Bildung einer längsverlaufenden Aussparung E1 ab gesetzt, und ihre beiderseitigen Endabschnitte sind in gleicher Weise an der unteren Aussenkante recht winklig nach oben unter Bildung einer gleichartigen Aussparung abgesetzt, jedoch sind diese Aussparungen nur so lang wie der jeweils auf dem Querträger D ruhende Abschnitt des Längsträgers. Insgesamt besitzt demzufolge der Mittelabschnitt der Längsträger ein Uförmiges, die beiderseitigen Endabschnitte E2 ein liegend T-förmiges Profil.
Mit diesen Endabschnitten E2 sind die Längsträger E auf den Endabschnitten der Querträger D derart gelagert, dass der Balken E3 des T-förmigen Endprofils in der Aussparung D2, der Balken-E4 auf dem endständigen Steg D3 des Quer trägers D ruht.
Die oberen Schmalflächen der Quer- und Längs träger schliessen an sich bündig auf gleicher Höhe ab und bilden somit einen geschlossenen Rahmen mit ringsumlaufender Auflagefläche. Jedoch besitzen die Querträger in ihrer Querschnittsmitte eine über die Auflagefläche sich erhebende Längsleiste D4, deren Zweck nachstehend noch erläutert wird.
Die ebenen Tragdeckenplatten F besitzen an beiden Aussenkanten längsverlaufende Flansche F1, mit denen sie nach dem Auflegen auf den Rahmenträger in die aussenseits an den Oberkanten der Längs träger E angeordneten Ausnehmungen E1 passrecht eingreifen. Die Längsträger E sind somit unterseits mit der einen Hälfte des Balkens E3 ihres Profils in den Aussparungen D2 der Querträger, oberseits durch die Seitenflansche F1 der Tragdeckenplatten verankert und am seitlichen Ausweichen verhindert.
Die Tragdeckenplatten F besitzen an ihren beiden stossseitigen Schmalflächen unterseits Aussparungen F2, die passrecht die Längsleisten D4 der beiderseitigen Querträger zur Hälfte übergreifen; durch die anstossen den Tragdeckenplatten wird jeweils die andere Hälfte der Längsleisten überdeckt und dadurch die Trag decke zur Fahrbahn lückenlos geschlossen.
Die Trag- deckenpatten sind daher in ihren Längskanten durch die Längsflansche F1 in den Aussparungen E1 der Längsträger E, durch die Aussparungen F2 an den Längsleisten D4 der Querträger nach jeder Richtung verschiebefest verankert und insbesondere durch die Verankerung D4-F2 auch gegen Längswanderung infolge der Schubkräfte gesichert.
In der beschriebenen Weise vollzieht sich auch von unten nach oben der Aufbau des Strassenbauwerks, der mit dem Aufbringen der Tragdeckenplatten als beendet gelten kann, da die Tragdecke auch gleich zeitig als Fahrbahn benutzbar ist. Es empfiehlt sich jedoch, zusätzlich eine Fahrbahndecke aufzubringen, um die Tragdecke gegen Witterungs- und Verkehrs schäden zu schützen. Diese kann aus einer geschlos senen, beispielsweise der bekannten Asphaltdecke oder aus aneinandergereihten Fahrbahnplatten G, wie in Fig. 1 dargestellt, bestehen.
Diese sind sodann entlang ihren beiden Längskanten unterseits mit je einer Aus sparung versehen, mit der sie sich an den nach oben überstehenden Teilen der Längsflansche F1 der Trag deckenplatten verschiebefest abstützen. Zweckmässig sollten die Fahrbahnplatten G (Fig. 1) gegen die Trag deckenplatten F in Längsrichtung versetzt verlegt werden.
Durch die Aufbringung einer gesonderten Fahr bahndecke, insbesondere einer solchen aus einzelnen Fahrbahnplatten, wird ermöglicht, die Ausbesserung von Beschädigungen der Fahrbahn ausserordentlich zu beschleunigen und zu erleichtern.
Falls dies für erforderlich gehalten wird, können einzelne oder alle Bauwerksteile durch Einbringen von Mörtel in die Fugen unlösbar miteinander verbunden werden. Stattdessen oder gleichzeitig können in die Fugen zwischen einzelnen Bauwerksteilen Trenn schichten zur Dämpfung der Reibung, der Schwin gungen und des Wärmeübergangs eingebracht werden. Die Einbringung einer solchen Trennschicht kann insbesondere zwischen Tragdecke und Fahrbahndecke zweckmässig sein. Anstelle auf Fundamentplatten A und Fundament blöcken B bzw.
C kann die Gründung (Fig. 3) auch auf entsprechend tiefer ins Erdreich eingelassenen höheren Fundamentblöcken <I>H,</I> auf Pfählen<I>I</I> mit kopfseitig aufgesetzten Sockeln K oder schliesslich auf Pfeilern L (Fig. 8) erfolgen. In Fig. 8 ist ein Ge ländequerschnitt entlang einem erfindungsgemässen Strassenbauwerk in schematischer Darstellung wieder gegeben, aus dem verschiedene Arten der Gründung im Verfolg einer Strassenführung ersichtlich sind und erkenntlich ist, dass das Bauwerk trotz verschiedenster Gründungsarten kontinuierlich erstellt werden kann.
Zur Überquerung eines sumpfigen Geländes (in Fig. 8 links) ist das Bauwerk auf Pfähle<I>I</I> mit Sockeln<I>K,</I> in normalem Erdreich auf Fundamentblöcke B, C und Fundamentplatten A, zur Überbrückung eines Tales auf Pfeilern L entsprechender Höhe gegründet.
In Fig. 7 ist der Mittelteil eines Strassenbauwerks mit getrennten Fahrbahnen in jeder Richtung, deren jede die Breite der gesamten in den Fig. 1 und 5 dar gestellten Strassen besitzt, dargestellt. Die in Quer richtung endständigen - in der Zeichnung nicht dar gestellten - Fundamentblöcke entsprechen in jeder Hinsicht den aussenseitigen Fundamentblöcken in Fig. 5, die in Fig. 7 links und rechts dargestellten Fundamentblöcke C dem mittleren Fundamentblock der Fig. 5.
Der mittlere Fundamentblock M der Fig. 7 ist noch etwas breiter als die Blöcke C, da auf ihm zwischen den beiden Endstücken der nach links und rechts sich erstreckenden Querträger D zusätzlich noch ein besonderes Bauelement angeordnet ist. Auf dem Fundamentblock M ruht ein Sockel N und auf diesem ein besonders gestalteter im Querschnitt nach oben sich verjüngender Baukörper O (in Fig. 8 im Brücken bauwerk ebenfalls angedeutet), der über die ganze Strassenbauwerkslänge zwischen beiden Fahrbahnen angeordnet sein kann.
Der Baukörper O dient vor allem zur Verhinderung des beabsichtigten oder un beabsichtigten Überfahrens oder Überspringens der Fahrbahngrenze auf die Gegenbahn, wofür die Ge staltung des Baukörpers besonders geeignet ist. In seine obere Horizontalfläche ist ferner eine Aus sparung nach unten eingelassen, in die an besonders gefährdeten Stellen Blendschutztafeln eingesetzt wer den können.
Mittels der Fundamentblöcke C können seitlich beliebig viele gleichartige Felder in der beschriebenen Weise angegliedert und zu Plätzen, Startbahnen, Roll feldern usw. in der erfindungsgemässen vom Erdreich gelösten Brückenbauweise ausgebaut werden.
Method for the production of traffic route structures The invention relates to a method for the production of traffic route structures, such as roads, bridges, squares, taxiways, railways and the like from prefabricated components. In particular, the invention relates to the production of such traffic route structures that are exposed to heavy and very heavy traffic loads.
With conventional road construction, after the route has been prepared, the ground is prepared and the subsoil is compacted, a more or less thick rock packing made of coarse gravel is then applied to this, which can be designed differently depending on the requirements and the technical development of the road construction. In recent times, more and more road construction methods have become established in which the roadway consists of lined up concrete panels of suitable size, in the parting lines of which an elastic pre-casting compound made of asphalt and the like is introduced.
When using concrete as a road surface material, the construction as panels is an absolute requirement, on the one hand to provide the structural joints required, on the other hand to create a compensation option for the terrain movement. As a result, however, a very unpleasant, disadvantageous threshold formation between the boards is caused by subsidence of the subsoil as a result of the traffic load, especially in heavy traffic. This deficiency has recently been countered by the measure of subsequently applying another layer of asphalt macadam and the like on the concrete roadway.
In roads that are built without the use of concrete slabs only using bituminous road construction binders, other problems arise, such as shrinkage cracks, frost breakouts and the like, which require constant improvement of the road surface.
Common to all conventional road building methods is the disadvantage that the entire surface of the road surface rests on the ground and, as a result, is dependent on movement of the ground. Another disadvantage is that such roads because of the earth movement, the preparation of the route, the compaction of the subsoil and the production of all components or almost all components on the construction site itself require an extraordinarily long time and a relatively high amount of human labor.
In recent times, attempts have been made to create streets, squares and the like from prefabricated, factory-made components, in general, these components, such as road slabs, are also applied directly to the prepared underground.
These measures could not prevail in practice. Although this eliminates the disadvantage that all parts of the road structure have to be built on site, it does not eliminate the other disadvantages mentioned above.
Proposals have also become known to build roads in the manner of a bridge structure from prefabricated parts using the assembly construction system. A known proposal of this type provides that the road is formed from beams resting on concrete foundations created parallel to the longitudinal axis of the road and slabs placed on the beams transversely to the longitudinal axis of the road. The older proposal aims to design the individual parts in such a way that changes in the position of the panels that represent the roadway should not occur in the transverse and longitudinal directions of the road axis. However, this task does not do justice to the well-known proposal, since no measures are provided that prevent individual parts from evading under heavy loads with certainty.
The concrete foundations created parallel to the longitudinal axis of the road rest in the ground without any special anchoring; The slabs forming the roadway are loosely laid on the concrete foundations without any special anchoring measures. When driving with heavy trucks of 10 tons, for example, extremely high braking and tightening torques occur. However, particularly large forces occur in the event of skidding, cornering and the like. The concrete foundations are unable to withstand such occasional maximum loads and will give way to the side. As a result, accidents are inevitable.
The invention is based on the object of proposing a method of construction that meets the following requirements: the construction time should be reduced to a minimum by using prefabricated structural parts; the use of manual labor should also be reduced to the minimum; Movements in the subsoil and subsidence should largely remain without any undesirable effects on the road surface; the occurrence of the most noticeable damage, such as the formation of swellings, frost breakouts and the like, should be prevented or eliminated; any damage caused by external influences, e.g. B.
Traffic damage to the road construction should be able to be repaired in the shortest possible time; These measures are also intended to considerably increase road safety; the construction should enable any number of lanes of the same type to be connected in the length and width of the road construction; in this way the possibility should be created at the same time to build large squares, runways and the like in the same way; the construction method should allow the traffic structure to be erected independently of the topographical terrain design and to bridge various types of terrain such as swamps, valley cuts and the like continuously and without interruption without special structures.
All these tasks in the construction of traffic route structures, such as roads, bridges, squares, taxiways, railways and the like, are solved by a construction method in which the structure is assembled using prefabricated, uniform, possibly reinforced structure parts, namely columns, beams and panels are created, which are provided with properly fitting interlocking recesses on the one hand and projections on the other hand, that after the assembly of the structure all parts of the structure are positively immovably connected to one another.
The creation of the traffic route structure from prefabricated, uniform components enables an extraordinary shortening of the construction time with the appropriate use of machines, cranes and the like. The assembly of supports, girders and panels allows the structure to be created largely detached from the subsurface as a bridge structure that is independent of movements in the ground and weather damage caused by water ingress.
The measure that all individual parts, namely supports, girders and panels are provided with interlocking recesses and projections, which interlock positively after assembly and create an immovable connection of the structural parts, means that the structure is also exposed to the heaviest traffic loads is preserved in its entirety and that the road surface remains immovably level. The creation as a bridge-like structure enables the connection of valley crossings and the like without the need to create special structures.
The construction of the structure using prefabricated parts ultimately means that minor or severe damage can be repaired quickly and safely by replacing the relevant components. Lowering of supports, such as foundation blocks, caused by subsidence of the subsoil, and their effects can be easily remedied by lifting the supports using hydraulic presses and tamping.
It is therefore essential according to the invention that the structure is created on supports anchored in the ground in such a way that the traffic route consisting of panels rests on the supports connecting the supports in the manner of a bridge, detached from the ground.
In a preferred embodiment of the fiction, according construction, the structure consists of - in plan view of the horizontal plane - rectangular contiguous fields of mostly the same dimensions in both dimensions of the horizontal plane, each field from one with the four corners on supports, z. B. foundation blocks, piles, pillars and the like resting frame carrier and a panel covering the frame surface of the frame carrier.
Depending on the local circumstances and the special requirements for the structure, the joints between the parts of the structure can be mortared at the construction site. This can be recommended, for example, in areas with particularly high traffic loads. On the other hand, however, separating layers for damping mutual friction or for damping vibrations or heat transfer from non-binding, correspondingly flexible material can also be introduced into the joints between the structural parts.
The structure according to the invention he presented therefore consists in all cases of approximately rectangular, adjoining fields of mostly matching dimensions in both dimensions of the horizontal plane, with one at each of the four corners on supports anchored in the ground, such as foundation blocks, piles, pillars and the same stationary, possibly reinforced frame support and one, possibly reinforced, panel each covering the area circumscribed by the frame support.
In a preferred embodiment of the inven tion, the frame support consists of four linearly extending individual supports, namely two longitudinal and two transverse supports, which are positively connected to the frame by means of interlocking recesses and projections. The individual girders are expediently designed in such a way that a common single girder (longitudinal or transverse girder) running parallel to the joint edge and two common corner supports (foundation blocks, piles, pillars) are assigned to every two adjacent fields on the joint edge of the panels .
The pillars anchored in the ground on which the structure rests can be designed differently depending on the topographical conditions. In normal soil or on a rocky subsurface, foundation blocks are expediently used, which are inserted into the ground to a frost-free depth. In order to prevent the foundation blocks from evading in soft soil with certainty, a foundation plate can be provided for every two or more foundation blocks in the transverse direction to the longitudinal axis of the road, which is inserted into the ground at the bottom and on which the foundation blocks rest.
To cross valley incisions, pillars of the type customary in bridge construction can be used by adapting their dimensions to the structure to be constructed. In marshy or very deep soil, the structure is founded on rammed piles, with a base being placed on the top of the pile if necessary.
When using foundation plates, these are provided with recesses on the top to accommodate the base of the foundation blocks.
In all cases, the supports used, namely foundation blocks, pillars, piles, are provided on the top with a recess sunk from the upper horizontal surface in the vertical direction to support the downwardly offset projections of one corner of a frame girder or two each of two adjacent corners of adjacent frame girders. The frame girder advantageously has a recess on each of the parallel upper outer edges, into which the corresponding projections of the deck panels of the roadway engage.
The profile of the longitudinal and transverse girders forming the frame girder can be designed with recesses and projections such that when they are joined together they form a closed, solid frame with the surface of the individual girders flush with the top.
The panels of the individual fields can be designed as a single reinforced supporting ceiling plate, the surface of which also represents the roadway. Instead, however, an additional carriageway plate can be applied to the ceiling plate, which can be removed without difficulty after wear or damage by violent effects and can be replaced with a new one.
Further details and features emerge from the following description of the accompanying drawings, in which parts of a road structure created according to the construction according to the invention are shown in total and individual representations, as well as sketches of terrain to illustrate special conditions.
In the drawings: FIG. 1 shows a part of a road structure created according to the invention with two lanes in the construction state in the view in oblique projection; FIG. 2 shows a detail around the right front corner of FIG. 1 looking from the top right; Fig. 3 different types of foundation with the one-sided end portion of a cross member, resting on ver different-like foundations, namely: a) a deep foundation block to be founded; b) a foundation block resting on a foundation plate to be laid flat; c) a pedestal resting on a pole;
FIG. 4 shows a longitudinal section through a road construction according to FIG. 1; Fig. 5 shows a cross section through the road construction along the section line V-V of Fig. 4; 6 shows a cross section through a road construction plant with only one lane in a larger representation; 7 shows a cross section through another road structure of greater width with two opposing double lanes; 8 shows a cross-section of terrain along a road structure according to the invention.
9-12 show the individual parts for the road construction according to the invention, namely: FIG. 9 shows a foundation plate in a longitudinal view; 10 shows one end of a cross member seen from the side; 11 shows the same in front view and FIG. 12 shows one end of a longitudinal member in oblique projection and front view; .
13 shows the end sections of two abutting, supporting cover plates resting on a cross member; 14 shows the mutual arrangement of the foundation block, cross member, longitudinal member, supporting ceiling plate and roadway plate after assembly in a side view in the street direction on one end of a cross member.
The road structure provided for heavy traffic according to FIG. 1 is planned as a long-distance road with one lane for both directions, the two directional lanes being separated only by a longitudinal construction joint, which can possibly accommodate markings.
The entire road structure is created from prefabricated components, namely at the appropriate depth of the ge, reinforced foundation plates A running transversely to the direction of the road, three in a row at equal intervals on these foundation blocks B, C (Fig. 5) on these static frame girders, consisting from cross members D and side members E, and from the frame surfaces of the frame members covering panels, which are made of a reinforced support plate F and a non-reinforced road plate G in the embodiment is provided.
Overall, the road structure consists of individual fields, each of which comprises two foundation blocks B, two foundation blocks C, two cross beams D, two longitudinal beams E and a supporting deck F, of which, however, the cross beams D for two in the longitudinal direction and the foundation blocks C for two in Cross-direction abutting fields are common. The foundation plates are assigned to four adjacent fields.
The road surface can be designed largely as desired using tried and tested methods. It can be made of any material that can withstand traffic loads, e.g. B. made of plastic, be available and be provided with markings, for example by coloring, according to the traffic requirements sen. In the embodiment shown in Fig. 1, it also consists of plates in the size of the fields, but the roadway plates G are offset from the support plates F.
This type of structure in conjunction with the mutual anchoring of the individual structural parts, which will be described later, results in a completely positive connection of all structural elements to form a closed structure. The overall design in the form of a bridge structure allows the space remaining under the supporting ceiling to be used for laying pipelines, cables and the like, whereby the space is expediently not filled with earth. The room is easily accessible from the long side of the street for inspection and repair work.
There is also the possibility of non-destructive dismantling of parts of the road structure, provided that mortar was not used for the fixed connection during the assembly of the structural parts, which is easily possible. For this purpose, it is only necessary in the illustrated embodiment (Fig. 1) to take two abutting roadway plates G abge, whereupon the underlying ceiling plate F can be removed. If the De montage is to be carried out even further, then at least the outer longitudinal member E can be released from its supports and removed.
Since a common crossbeam <I> D </I> is assigned to each two supporting ceiling panels F, since this <I> (D) </I> is located under the joint of the panels F, the known phenomenon of threshold formation is common with individual Boards reliably avoided existing road surfaces, because the subsidence of the foundation blocks has an equal effect on both adjacent fields. The same also applies to the adjacent fields of the two carriageways, since the frontal abutting transverse beams F of both carriageways rest on a foundation block C of the central longitudinal row assigned to them together.
Finally, the foundation plates A common to both carriageways also compensate for the effects of any subsidence of the ground. Any subsidence can also be easily compensated for by lifting and tamping the foundation plates.
All structural parts are provided with recesses, into which adjoining parts engage with fitting projections, noses and the like in such a way that they anchor one another in a form-fitting manner. In the illustrated embodiment, this is achieved in the following manner.
The foundation plates A (FIGS. 4, 5, 6 and 9) are provided with recesses A 1, in which the foundation blocks B on the outside or the central foundation blocks C common to both carriageways are inserted with their bases so that they fit.
The top of the foundation blocks B, C also have recesses B 1 which are bordered on all sides (FIG. 14), in which the end sections of the cross members D on both sides, provided with projections D 1 at the bottom, rest. The central foundation blocks C take in their recess the projections D 1 of the abutting end sections of the cross beams D of the two carriageways, so that they are anchored immovably against each other.
The end sections of the crossbeams D also have recesses D2 on the top (FIGS. 1-3), to which webs D3 adjoin on the outside at the end.
The longitudinal beams E (Fig. 12) are set at right angles downwards at the upper longitudinal outer edge to form a longitudinal recess E1, and their end sections on both sides are set off in the same way at the lower outer edge at right angles upwards to form a similar recess, however, these recesses are only as long as the section of the side member resting on the cross member D in each case. Overall, the central section of the longitudinal members therefore has a U-shaped profile, and the end sections E2 on both sides have a horizontal T-shaped profile.
With these end sections E2, the longitudinal members E are mounted on the end sections of the cross members D in such a way that the beam E3 of the T-shaped end profile rests in the recess D2, the beam E4 on the end web D3 of the cross member D.
The upper narrow surfaces of the transverse and longitudinal beams are flush with the same height and thus form a closed frame with an all-round support surface. However, in the middle of their cross-section, the cross members have a longitudinal strip D4 which rises above the support surface and whose purpose is explained below.
The planar supporting ceiling panels F have longitudinally extending flanges F1 on both outer edges, with which, after being placed on the frame girder, they engage in the recesses E1 arranged on the outside at the upper edges of the longitudinal girders E. The longitudinal beams E are thus anchored on the underside with one half of the beam E3 of their profile in the recesses D2 of the crossbeams, on the upper side by the side flanges F1 of the ceiling panels and prevented from sideways deflection.
The supporting ceiling panels F have on their two narrow surfaces on the lower side recesses F2, which fit over half of the longitudinal strips D4 of the cross members on both sides; The other half of the longitudinal strips are covered by the abutting the deck panels, thereby closing the deck seamlessly to the roadway.
The longitudinal edges of the supporting ceiling panels are therefore anchored so that they cannot move in any direction through the longitudinal flanges F1 in the recesses E1 of the longitudinal girders E, through the recesses F2 on the longitudinal strips D4 of the transverse girders and, in particular, through the anchoring D4-F2 against longitudinal migration as a result of the shear forces secured.
In the manner described, the construction of the road structure also takes place from bottom to top, which can be considered to have ended with the application of the supporting deck panels, since the supporting deck can also be used as a roadway at the same time. However, it is advisable to also apply a road surface to protect the supporting surface against weather and traffic damage. This can consist of a closed, for example the known asphalt pavement, or of roadway slabs G lined up, as shown in FIG. 1.
These are then provided on the underside with a recess along their two longitudinal edges, with which they are supported on the upwardly protruding parts of the longitudinal flanges F1 of the support ceiling panels. Appropriately, the roadway slabs G (Fig. 1) should be laid offset against the support ceiling panels F in the longitudinal direction.
The application of a separate road surface, in particular one made of individual road slabs, enables the repair of damage to the road surface to be accelerated and facilitated extraordinarily.
If this is deemed necessary, individual or all parts of the building can be permanently connected to one another by adding mortar to the joints. Instead, or at the same time, separating layers can be introduced into the joints between individual structural components to dampen friction, vibrations and heat transfer. The introduction of such a separating layer can be expedient in particular between the supporting surface and the road surface. Instead of foundation plates A and foundation blocks B or
C, the foundation (Fig. 3) can also be placed on higher foundation blocks <I> H, </I> on piles <I> I </I> with bases K on the head end or finally on pillars L (Fig. 8). In Fig. 8 a Ge land cross-section along a road structure according to the invention is given again in a schematic representation, from which different types of foundation can be seen in the course of a road and it can be seen that the structure can be created continuously despite the most diverse types of foundation.
To cross a swampy terrain (on the left in Fig. 8) the structure is on piles <I> I </I> with bases <I> K, </I> in normal soil on foundation blocks B, C and foundation plates A, for bridging of a valley on pillars L of corresponding height.
In Fig. 7, the central part of a road structure with separate carriageways in each direction, each of which has the width of the entire in Figs. 1 and 5 is provided streets, is shown. The terminal blocks in the transverse direction - not provided in the drawing - correspond in every respect to the foundation blocks on the outside in FIG. 5, and the foundation blocks C shown on the left and right in FIG. 7 correspond to the central foundation block of FIG.
The middle foundation block M of FIG. 7 is still somewhat wider than the blocks C, since a special component is additionally arranged on it between the two end pieces of the cross members D extending to the left and right. A base N rests on the foundation block M and on this a specially designed structure O with an upward tapering cross-section (also indicated in FIG. 8 in the bridge structure), which can be arranged over the entire length of the road structure between the two lanes.
The structure O serves primarily to prevent the intended or unintentional driving over or jumping over the lane boundary onto the opposite lane, for which the design of the structure is particularly suitable. In its upper horizontal surface, a recess is also let down, into which glare control panels can be used in particularly vulnerable places.
By means of the foundation blocks C, any number of fields of the same type can be attached laterally in the manner described and expanded into squares, runways, taxiways, etc. in the bridge construction according to the invention, detached from the ground.